广宁县恒兴实业有限公司
摘要:电力电缆是我国电能传输的主要载体,对电网的可靠稳定运行起着重要作用。随着社会经济的快速发展,电力用量需求的不断上升,电缆线路的运行环境变得越来越复杂,加大了故障的机率,进而影响着电力系统的整体供电稳定性。因此,必须对电力电缆进行故障排查并及时解决,以保障供电系统的正常运行。
关键词:10kV配电线路;电力电缆;故障排查;防范措施
对供电系统来说,在10kV配电线路运行中,因为电力电缆线路比较长、设备数量多、负荷分散、设置的保护措施相对较少,很容易受到不同程度的影响,造成配电网运行的不稳定,而出现停电故障。因而要积极加强对10kV配电线路电力电缆存在的问题进行分析,使供电情况能及时恢复,保证电网正常运行。
一、电力电缆故障种类和判断
1、电缆故障种类
电力电缆在施工安装、运行过程中通常因短路、过负荷运行、绝缘老化或外力作用等原因造成故障。电缆故障可概括为接地、短路、断线三大类,其故障类型主要有以下几方面:
(1)一相芯线断线或多相断线。在电缆导体连续试验中,电缆的各个导体的绝缘电阻一般与相关规定相符,但在检查中如发现有一相或多相不能连续,就说明一相芯线断线或多相断线。
(2)三芯电缆一芯或两芯接地。三芯电缆的一芯或两芯导体用绝缘摇表测试出不连续时,再进行一芯或两芯对地绝缘电阻遥测。如果芯和芯之间存在着比正常值低许多的绝缘电阻,这种绝缘电阻值高于1000欧姆就被称之为高电阻接地故障;反之,就是低电阻接地故障。这两种故障都称为断线并接地故障。
(3)三相芯线短路。短路时接地电阻大小是电缆的三相芯线短路故障判断的依据。当三相芯线短路时,低于1000欧姆的接地电阻是低阻短路故障,相反则是高阻短路故障。
(4)闪络故障。电缆在低压电时处于良好的绝缘状态,不会存在故障。可只要电压值升高到一定范围,或一段时间后某一电压持续升高,就会瞬间击穿绝缘体,造成闪络故障。
2、电缆故障的判断
在电缆故障发生时,对于直接短路或断线故障可以用万用表直接测量判断,对于非直接短路和接地故障可用兆欧表摇测芯线间绝缘电阻,根据其阻值可判定故障类型。
二、10kV配电线路电力电缆故障的排查方法
1、对故障点的分析确定
在电缆故障排查工作中,严格准确地对故障点进行分析相当重要,可以起到事半功倍的效果。当故障出现后,首先要根据变电负责人的变电方法和保护线路故障的操作方式,对可能的故障点进行分析判断;然后依据故障录播器录制的故障波形图,对故障进行表面分析,再根据先主线后干线的准则进行线路的查找,还可以采用排除法等对故障线路逐级查找;最后确定故障点。在查找的过程中还应注意收集沿线居民的情况反映,了解当时故障情况,为故障的排查提供方便。
2、变电所内外故障排查相结合
当电缆故障发生时,首先要排查变电所内的故障,如果在变电所发现故障点,若是因短路引起的故障,很有可能是因为产生的短路电流经过线路分段点、断路器T接点、引跳线等线路的薄弱环节,产生二次故障。此外,还要对变电所外的电缆线路进行认真详细排查,才能从根本上查找电缆故障和解决问题,以避免故障循环的情况出现。
3、遥测绝缘电阻的排查方法
在所有电路故障排查方法中遥测绝缘电阻是比较简单的,主要是利用兆欧表测出线路的电阻,根据电阻变化和相关数值,如果绝缘电阻阻值不为零,则说明该段线路没有线路故障;如果绝缘阻值为零,则说明该段线路存在线路故障,然后逐个检测该段线路的配电变压器并测试,最终判断出故障点的所在。
4、尝试性送电的故障排查方法
在电缆故障发生时,出事故障点由于随机性,可能会在线路分支较多的地方出现。在繁杂的线路中查找故障点难度是比较大的,如果稍有不慎就会出现新的故障。因此,常用试送电合闸的方法排查故障,试送顺序依次是主干线路、分支线路,通过试送电源将故障区域和非故障区域查找出来,然后进行精确排查,最后判断出故障点。
三、10kV配电线路电力电缆故障的防范措施
1、定期进行电力电缆试验
(1)测量绝缘电阻。测量1KV以下的电力电缆应采用1000V兆欧表进行测量;测量1KV及以上的电力电缆应采用2500V兆欧表进行测量。对护层有绝缘要求的电缆,应用500V兆欧表测量护层的绝缘电阻和警报系统的绝缘电阻。对于三芯电力电缆,当测量一根芯的绝缘电阻时,应将其余二芯和电缆外皮一起接地。测量运行中的电缆时,为保证安全和测量的准确性,应对电缆进行充分放电后,先拆除被测电缆的一切对外联线,并用清洁干燥的布擦净电缆头方可测量。测量完毕后对被测电力电缆进行放电,以防止电击事故的发生。为了使测量结果准确,应在缆芯端部绝缘上或套管端部装屏蔽环并接往兆欧表的屏蔽端子,以消除表面泄漏的影响。运行中的电缆,其绝缘电阻应从各次试验数值的变化规律及相同的相互比较来加以综合判断,从中发现绝缘存在的缺陷。如果连续两次测量相差不得超过30%,如果超出这个值,则应对电力电缆作直流耐压试验。
(2)直流耐压试验和泄漏电流的测量。因为电力电缆的电容较大,施工及运行单位受设备限制,难以进行工频交流耐压试验。因此,直流耐压试验便成为检查电缆耐电强度的常用方法。泄漏电流的测量可与直流耐压实验时进行。对于运行中的电缆每年至少应试验1次;电缆在修复后应试验1次,此外在重包电缆头时也应进行试验。电力电缆在进行直流耐压试验时,在直流电压的作用下,电缆绝缘中的电压按绝缘电阻分布,当在电缆中有发展性局部缺陷时,则大部分电压将加在与缺陷串联的未损坏部分上,所以从这种意义来说,直流耐压试验比交流耐压试验更容易发现局部缺陷。电力电缆的直流泄漏电流的测量和直流耐压试验在意义上是不相同的。因为在直流耐压试验时对检查绝缘干枯、气泡,机械损伤和制造过程中的包缠缺陷等能比较有效地检查出来,而泄漏电流的测量则对绝缘劣化、受潮等的检查比较有效。当电缆连接于其他设备时,应尽可能分开作耐压试验。三芯电缆试验时,在其中的一相上加电压,其他两相应与带铠电缆铠皮一同接地。在测试电缆泄漏电流时,微安表应接在高压侧,并在两端头加以屏蔽或采用消除杂散电流影响的其他接线方式。在测量电压时应在高压侧直接测量,对于试验电压太高时,需要采用倍压装置来满足试验要求。试验时如果对电缆芯线所加的电压极性不同,将会使电缆绝缘击穿的电压数值不同(当正极性接于缆芯时,击穿电压往往比负极性时约高10%),因此在试验时应将负极接于电缆芯。泄漏电流三相最大不对称系数一般应不大于2,电流的泄漏电流只作为判断绝缘情况时参考,不作决定是否投入运行的标准。
2、提高工作人员综合能力
在10kV电力线路的巡检工作中,让经过专业技能培训、具有一定运行管理经验的人员定期巡视电力线路等设备,做好电力电缆故障的排查和防范工作。还可以建立激励机制,使电力电缆巡检人员积极投入工作,并重视电力设备的质量控制,保证运行的电力设备符合国家检测标准。同时,相关管理部门应对电力施工技术人员进行定期培训和考核,提高专业技能和电气安全知识,使其对电力先进技术的安全应用加以重视,保证操作的规范化和标准化,以适应不断增长的电力需求。
3、加强电力电缆的监管和日常维护
加强对配电线路中电力电缆和设备的维护管理,是保证10kV配电线路安全运行的有效保障。首先,应该从根源上加强管理力度,建立配电设备定期巡检制度,对线路的负荷电流进行密切监视,不能让长时间过负荷运行的电缆而造成故障。如果发现有故障异常时,要及时上报并提出检修计划,对存在安全隐患的线路重视巡视检查,并按规定做好巡视记录,如实填写线路的运行情况。巡视线路时,一定要注意电缆周围的运行情况有没有被破坏,如发现故障后,巡检人员应立即采取有效措施及时解决。
4、注重电力电缆运行环境和质量
在敷设电缆管线时要先考察周围的环境,应尽量避开环境中存在的腐蚀因素或其他容易造成故障的因素。另外,还要详细勘察环境中的地质污染情况,在不同条件的地质环境中需做好相应的防污染准备措施。例如要慎重选择在化工厂、地下水污染区的通道建设。电缆的类型也要参照电网运行环境来选择,重视电缆的质量,不能让电缆被环境破坏腐蚀。电缆的主芯横截面需承载得了线路的运行负荷,不能让电缆超负荷或者过电压运行。同时要大力宣传电网保护知识,在电力电缆运行的周围设置电缆标识,防止电缆被人为破坏,如在醒目位置设置警示牌,警告不要触碰、攀爬变压力;禁止损坏电缆;严厉打击盗卖和破坏电缆设施的行为,营造良好的电缆安全运行环境。
5、提高自动化监控水平
配电线路的监控系统,可以实现对10kV配电线路运行过程的有效监控,有利于提高配电线路供电的安全性和可靠性。所以,在实现对电力电缆线路故障的排查和防范的过程中,电力企业应该运用先进的信息技术,加强配电线路自动化监控的建设进程。建立配电线路自动化监控系统,工作人员可以应用不同的技术方法,实现对配电线路运行过程的全方位监控。10kV配电线路的运行过程中,如果出现故障,工作人员可以在第一时间发现,并且实现对故障的有效处理,最大化地减少电力电缆故障造成的经济损失。配电线路的自动化监控系统,主要以包括综合信息层、分散过程控制层和集中操作层等,具有较高的可靠性和灵活性,便于实现维护和协调,而且功能齐全,可以实现对整个供配电系统的全方位监控,有效的实现了对电缆中出现故障的控制和处理。
四、总结
总之,10kV配网电力电缆已经成为当前联系电力系统与用户的重要环节,它的安全运行水平直接影响着供电企业的经济效益和社会效益。要彻底解决电力电缆的故障,必须在故障处理过程中有针对性地进行检修,以提高故障处理效率,从而使配电线路运行更加安全、可靠。
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